VNY2K - Vietngu2020: Ziendan TiengViet

Cuong Nguyen
Ziendan.net

Hồsơ
Gianhập:	Nov.14.2009
Nơicưtrú:	Sacto US
Trìnhtrạng:	[hiệntại không cómặt trên diễnđàn]
IP:	IP ghinhập

Thủy Điện Sông Tranh 2 - Giải Pháp Tối Ưu.

Nguyễn Cường

Tiếp tục theo dõi những diển biến mới nhất về động đất tại"", từ khi bài viết đầu tiên (10/9/12) giải thích nguyên nhân gây ra những cơn địa chấn kích thích của TDST2 được gởi đi, đã có ba sự kiện chính cần được ghi lại như sau:

·   Trong vòng chỉ 7 ngày (17 và 24/9) có tất cả hơn 10 vụ động đất lớn nhỏ xảy ra với tần suất gần sát nhau. Đáng chú ý ở đây là mặc dù mức độ chấn động trong hai ngày 17/18 làm cho dân tại huyện Bắc Trà My cảm thấy hoảng sợ vì không kém hơn các chấn động xảy ra trước đây, và có cảm tưởng là trận động đất lớn nhất (M=4.8). Nhưng thực sự theo ghi nhận đúng của máy ghi địa chấn từ viện VLDC thì cường độ chỉ có 4.1 Richter. Điều vừa nói cho thấy các có thể tâm địa chấn tiến lên mặt đất gần hơn nên người dân cảm thấy đất rung chuyển nhiều hơn

·   Các chuyên gia từ viện VLDC nhìn nhận và kết luận đa số hầu hết các chấn động trong tháng qua là do Động Đất Kích Thích, không phải do Động Đất Kiến Tạo.

·   Chính quyền địa phương sẽ lo phương án và tập huấn di dời dân trong trường hợp xấu nhất xảy ra là vỡ đập hoàn toàn.

(Hình chụp lấy từ nguồn Google)

Ngoài ra theo bản tin của VNExpress (http://vnexpress.net/gl/xa-hoi/2012/09/can-lap-phuong-an-di-dan-khi-phat-hien-kha-nang-vo-dap-1/), kết luận của hai chuyên gia chính từ “Liên hiệp các Hội Khoa học- Kỹ thuật Việt Nam” và “Viện Vật lý Địa cầu” cho thấy việc cho phép TDST2 tích nước trở lại để hoạt động chắc sẽ được chính phủ thông qua, dưa trên một số các điều kiện tích cực. Dĩ nhiên là cũng không mấy khó hiểu vì chủ đầu tư EVN sẽ mất trắng hơn 5100 tỷ (gần 250 triêu đô) nếu không được cho phép hoạt động trở lại để thu hồi vốn, vì bất cứ lý do gì!

Nếu đúng như vậy thì vấn đề ưu tiên số một còn lại là:"Sự an toàn tính mạng cho người dân", như đã được khẳng định nhiều lần từ chính quyền địa phương. Đồng thời, EVN cũng sẽ chấp nhận một độ "Rủi Ro" rất cao trong việc tích nước cho hồ chứa để chạy máy và sản xuất điện. Dù sao, cũng không nên quá bi quan nếu EVN nhìn nhận sai sót và thành thật tìm hiểu rõ nguyên nhân, sẳn sàng áp dụng các phương pháp kỹ thuật hiện đại, đúng và chính xác, để có thể giảm thiểu mức độ rủi ro. Nếu may mắn hơn, cũng có thể giúp TDST2 trở thành bình thường và an toàn cho mức vận hành tối đa và hiệu quả theo công suất dự định là 190 MW.

Nguyên Nhân Động Đất - Gia Tốc Nền cực đại - Xác Xuất xảy ra

Theo các dữ kiện đã thảo luận trước đây (bài viết 10/9/12) và được xác nhận bởi viện Vật Lý Địa Cầu (VLDC), nguyên nhân chính của hơn 50 vụ động đất kích thích là do việc tích nước của TDST2.
Không còn hoài nghi gì nữa.

(Hình chụp lấy từ nguồn Google)

Tuy nhiên, vẫn có ba trường hợp khác nhau về động đất kích thích tại TDST2 cẩn được phân tích rõ rệt vì sẽ ảnh hưởng đến sự an toàn của đập TDST và hồ chứa nước:

1) Động dất kích thích do áp lực nước tác động vào các đới đứt gãy (Hưng Nhượng-Tà vi), tạo ra sự dịch chuyển và sụp đổ theo chiều thẳng đứng, giải phóng năng lượng giữa hai tầng đất đá hai bên đới đứt gãy. Động đất loại này thường mạnh nhất và có tâm chấn sâu nhất, M=5.5 Richter với độ sâu đến cà chục cây số trong lòng đất, như viện VLDC đã dự đoán.

2) Theo thông tin được xác nhận là đúng, vùng lòng hồ sông Tranh trước khi được tích nước, có mạch suối nước nóng kéo dài khoảng một cây số. Suối nước nóng được tạo nên bởi các khe hở hay vết nứt của mạch nước ngầm thông sâu tới tận lớp đá nham thạch rất nóng của vùng có núi lửa (cũ hay không còn hoạt động). Do áp suất quá cao đấy nước xuống nhiều, bị bốc hơi và không có lối thoát, tạo thành những bọc khí có áp suất rất cao trong lòng đất, nơi có sẳn các khoảng trống bị sói mòn bởi các mạch nước ngầm. Động đất đi kèm với nhiều tiếng nổ lớn xảy ra khi các boc khí ngầm bị phá vỡ và các tầng đất đá phía trên sụp đổ xuống. Xác xuất để xảy ra trường hợp này rất cao (> 70%) dựa vào thông tin của các cơn động đất trong năm qua và quan sát địa chất của vùng đất đỏ từ chổ sạt lở bên vai trái của đập.

(Hình chụp lấy từ nguồn Google)

3)   Các vết nứt khác hay hang động thiên nhiên có sẳn ở độ sâu ít hơn chừng một vài cây số của sông Tranh, bị sói mòn phá vở do áp suất nước tăng cao bất thường, đã tạo ra các cơn động đất lớn hay nhỏ giống như trường hợp trên, tuy ít hơn hay không cho ra tiếng nổ lớn từ những bọc khí áp suất cao.

Trong tất cả ba trường hợp nói trên, kết luận của viện VLDC là hoàn toàn hơp lý với xác xuất đúng rất cao là cường độ của các trận động đất trong tương lai sẽ không quá M=5.5 độ Ritcher, với gia tốc nền ngang (Horizontal Acceleration, Kh) cực đại là Kh max = 0.15g (hay 150 mm /s2)

Sau đây là những dự đoán cho hậu quả của các trận động đất kích thích tại vùng TDST2:

Như đã giải thích ở trên, do việc thử nghiệm tích nước hồ chứa cao đột xuất với cao trình 175 m năm 2011, vô tình đã tạo ra một áp lực nước ngầm quá lớn làm sói mòn và sụp đổ các lỗ trống hay tầng đất yếu nằm sâu bên dười lòng hồ và hạ lưu, tạo ra các trận động đất nhỏ hay chấn động như đã xảy ra trong năm qua. Có hai tình huống tốt và xấu cần được xét dến:

·   Một là (tốt!) nếu các lớp đất đá tầng trên sau khi sụp đổ xuống vẫn còn đươc giữ lại vì không có lối thoát nào để di chuyển đi chổ khác, dù mạch nước ngầm vẫn tràn đầy và sẽ rút dần xuống hết. Kết quả là những lỗ trống sẽ từ từ được lấp đầy bằng các lớp đất bồi hay cát bùn từ trên mặt đất theo dòng nước ngầm đem xuống (Trường hợp 1- Hình- Case 1). Một khi lỗ trống được lấp đầy hay còn hở rất ít, lớp dất trên dù có lún sụp xuống một chút, cũng không tạo ra chấn động mạnh đáng kể, và coi như sẽ được ổn dịnh dần theo thời gian. Cụ thể như đã xảy ra tại Thủy Điện Sơn La-Hòa Bình.

·   Hai là (xấu!) nếu lớp đất đá tầng trên sau khi sụp đổ xuống lại bị cuốn trôi đi ra chổ khác, do áp lực nước ngầm đột ngột tăng lên quá cao trong thời gian quá ngắn, soi mòn và tao ra thêm nhưng lỗ trống sâu hơn dưới lòng đất. Do đó lỗ trống sẽ lớn dần và sâu rộng thêm ra. Kết quả là các tầng lớp đất đá ở trên sẽ sụp đổ xuống sâu hơn, tạo ra những chấn động mạnh hơn, như là một hiệu ứng dây chuyền (Trường hợp 2- Hình- Case 2). Đây là tình huống xấu nhất có thể xảy ra. Nếu các tầng đất đá nằm ngay dưới nền móng của đập tiếp tục bị sụp xuống dần dần trong vòng 1- 2 năm cho đến khi quá yếu để chống đỡ được sức nặng của toàn thân đập và hồ chứa nước.

Một yếu tố quan trọng khác chưa được xem xét đến là các lớp đất đá nằm trên các sườn đồi xung quanh lòng hồ, qua quá trình xâm thực của thời tiết thiên nhiên, tạo ra những vết nức nhỏ dưới áp suất bình thường cả ngàn năm trước khi TDST2 được xây dựng. Nay bổng nhiên bị ngập lụt do sự tích nước của hồ và dưới áp suất tăng cao bất thường, có thể đã bị sói mòn mở rộng, tạo ra những cột nước áp suất mạnh và ăn thông sâu xuống lòng đất.
Hình vẽ dưới đây cho thấy sự khác biệt tiêu biểu như đã nói giữa hai mực nước trong hồ chứa.

Phần chủ yếu quan trọng nhất ở đây là xét đến mức độ an toàn của đập TDST2. Theo quy ước chung của thiết kế và tư vấn kỹ thuật, các kịch bản xấu nhất được đưa ra để làm cụ thể tính mức độ an toàn của đập.
Sau đây là các mô hình sụp đổ của đập TDST2 theo những kịch bản xấu nhất:

·   Bê tông hay bề mặt thân đập bị vỡ do áp lực của nước và gia tốc nền của động đất kích động vào quá cao. Đây có thể cho là kết quả của sự giám sát thi công và chất lượng bê tông của công trình. Trường hợp này có thể dễ dàng kiểm tra lại độ dày và chất lượng bê tông, bằng cách khoan cắt một vài lổ nhỏ của thân đập từ trên xuống để thử nghiệm hay so sánh với hồ sơ thiết kế.

·   Giống như trên là do áp lực của nước và gia tốc nền của động đất, nhưng trường hợp này là toàn thể thân đập bị hai tổng hợp lực nước và gia tốc nền xô đẩy, trượt ra khỏi vị trí nền móng hiện tại hay bị lật nghiêng (xem Hình vẽ). Đây là trường hợp có thể kiểm tra và tính toán lại dễ dàng bằng những thông số kỹ thuật có sẳn và cung cấp bởi các kỹ sư tư vấn thiết kế như sau:.
Có 3 trường hợp sau đây cần được xét duyệt:

1)    Lưc chống trợt của Đập hay sức nặng của toàn khối đập (W.tan Phi-Hình 1) phải lớn hơn tổng hợp lưc đẩy của nước công thêm lưc gia tốc nền của động đất áp vào. Hảng tư vấn nước ngoài Colenco (Thụy Sĩ) chắc đã coi xét lại bước thiết kế này rồi, và có thể tin là "thiết kế an toàn".

(Hình 1)

2) Kế tiếp là xét đến sức chịu lực của nền móng đập hay độ cứng của nền móng đất ngay dưới chân đập. Đã nhắc đến trong bài viết trước (10/9), nếu không có hay chưa đủ thông tin, đề nghị thực hiện thêm một số các mũi khoan sâu hơn như trong hình vẽ (2-a). Nếu nền móng đập không mạnh (Rs < Ps), nhất là bị yếu vì lún sụt do động đất hay nước ngập, đập cũng có thể bị lật nghiêng và sụp đổ (Hình 2-b).

Trường hợp nếu kềt quả thăm dò nền móng cho thấy đất nền không đủ mạnh hay vững chắc lắm thì biện pháp gia cố thêm sức mạnh của nền mòng phải được xúc tiến ngay, càng sớm càng tốt. Hiện tại có hai phương pháp hữu hiệu nhất đang được xử dụng, tùy theo độ mạnh yếu của đất nền. Một là dùng phuơng pháp bơm hợp chất xi măng (Bentonite) lỏng vào các lổ khoan cách đều nhau ngay dưới chân đâp. Hai là dùng thêm các thanh sắt để gia tăng thêm sức mạnh (reinforced soil) cho đất nền.

Một khi đất nền được gia cố sức mạnh thêm như trên (khỏang 50-150%), cho dù động đất có tăng lên M=5.5 hay 6.0 hay đất nền bị bào mòn, Thân đập vẫn có hy vọng trụ vững được. Lớp đất nền cứng được gia cố phía dưới thân đập sẽ đóng vai trò giống như cây cầu (bridge) sắt chống đở thân đập, mặc dù phần đất nền bên dưới rất yếu hay không có gì!

(Hình 2)

Dựa vào lý thuyết và kết quả nghiên cứu nói trên, EVN phải thật kiên nhẫn và chịu thu lơi nhuận ít hay bù lổ trong vài năm (coi như rủi ro đầu tư), để thời gian tích nước cho hồ chứa từ chạy 1 đến 4(?) máy hay toàn công suất phải mất ít nhất là 5- 10 năm. Nói cách khác, EVN phải lập một chương trình tích nước từ từ, mỗi lần chỉ được tăng thêm chừng 5-10 mét nước trong khoảng thời gian ít nhất là từ 6 tháng đến một năm. Mục tiêu như đã nói là để cho các khoảng trống (nếu có) dưới lòng hồ và hạ lưu, có đủ thời gian để đất cát bồi lấp hay ổn định vào những chổ trống.

Ngoài ra, vấn đề phải ưu tiên hàng đầu là việc bảo vệ an toàn của Đập cũng như sinh mạng của hàng vạn dân đang sống dưới hạ lưu. Trước hết, EVN hay Ban Quản Lý TDST2 cần phải lắp đặt một số các điểm quan trắc định-vị dùng để đo hay theo dõi các thay đổi hay chuyển động nhỏ của thân đập và hệ thống cảnh báo tự động nếu các thay đổi hay dich chuyển vượt quá mức cho phép.

Đồng thời nếu không ngại tốn kém, Ban Quản Lý TDST2 cần phải thành lập ngay một đội đặc nhiệm thường xuyên canh chừng và theo dõi (24/24) những hiện tượng khác thường xảy ra cho thân đập cũng như các vùng đồi núi xung quanh hồ chứa nước, nhất là khi có mưa bão hay lũ lụt lớn. Tất cả các hiện tượng khác thường như vệt nứt nhỏ, đất đá lăn nhào rơi xuống từ trên đồi cao, hay mức nước hồ hạ thấp bất thường v.v. đều phải được báo động ngay.

Nguyễn Cường, P.E.
Sacto, 28/9/12

Xin Chú ý: Bài viết này có tính cách thông tin, không phải là một báo cáo chính thức hay tư vấn chi tiết về Địa-Kỹ-Thuật (Geotechnical) cho TDST2. Do đó tác giả hoàn toàn không chịu trách nhiệm cho bất cứ sự xử dụng nào từ ý tưởng hay nội dung được trích dẫn trong bài viết.

Tuy nhiên, nếu EVN hay Ban Quản Lý TDST2 nhận thấy nội dung hay ý tưởng trong bài viết có lợi và mong muốn có sự cộng tác để có thể giúp đỡ thực tế trong tương lai, thay vì tốn kém quá nhiều trong việc thuê mướn tư vấn nước ngoài, thì xin EVN gởi trả một chi phí hay thù lao hợp lý về cho địa chỉ sau đây:

"Quỹ Khuyến Học Ninh Hòa" Website: www.ninhhoatoday.net/ Thành Thật Cảm Ơn.

- Ngườihiệuđính: Cuong Nguyen vào ngày Nov.20.2012, 11:30 am

-----------------------------
Tôi ủnghộ phươngán cảicách chữviết đaâmtiết trong tiếngViệt.

Nov.20.2012 11:24 am

Ðềtài nầy đãcó 0 bàitrảlời kểtừ Nov.20.2012.


Xếp đềtài nầy vào mục cần theodõi Email cho ngườiquen In đềtài nầy ra giấy